TÉCNICAS DE IMÁGENES CEREBRALES Y SUS APLICACIONES EN ATENCIÓN Y PERCEPCIÓN
Cod.2220207-
CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA
El programa de la asignatura consta de dos Bloques temáticos. El Bloque temático I está formado por tres temas básicos que recogen los conocimientos técnicos necesarios para comprender los temas desarrollados en el Bloque temático II que constituye la parte central de la asignatura.
Los contenidos desarrollados en los Temas 1 y 2 son una introducción a la resonancia magnética funcional (Tema 1) y a los potenciales evocados (Tema 2). Están encaminados a que el alumno comprenda los principios básicos en los que se fundamentan las técnicas de imágenes cerebrales y su aplicación a la Neurociencia cognitiva, especialmente a la investigación sobre los procesos de atención, percepción, memoria y priming perceptivo. El Tema 3 se dedica al estudio de los principales diseños experimentales utilizados en la investigación con imágenes, así como al conocimiento de las técnicas básicas de análisis estadístico aplicado a la resonancia magnética funcional, incluido el análisis de las regiones de interés (ROI, Region of Interest) o los patrones de actividad que se producen en una región cerebral concreta.
El núcleo central de la asignatura está formado por los cuatro últimos temas que componen el Bloque temático II, dedicados los tres primeros al estudio y comprensión de la aplicación de las técnicas de imágenes cerebrales a la investigación actual en Neurociencia Cognitiva de la Atención (Tema 4), la Percepción, con especial atención a la percepción visual y háptica (Tema 5), y al estudio de la memoria y el priming perceptivo (Tema 6). Finalmente, el Tema 7, último del programa, se dedica al estudio de los resultados empíricos y las teorías más actuales sobre el envejecimiento cognitivo desde la perspectiva de la neurociencia cognitiva. El objetivo de la Neurociencia cognitiva del envejecimiento no es otro que el de relacionar los efectos del envejecimiento cognitivo con sus efectos cerebrales. Para ello, los estudios realizados durante los últimos años con resonancia magnética han conseguido resultados importantes en esa dirección al registrar y analizar las imágenes cerebrales de adultos jóvenes y de personas mayores mientras realizaban diferentes tareas cognitivas (Cabeza, Nyberg & Park, 2006; Dennis & Cabeza, 2008). Los cuatro temas que componen este Bloque temático aplicado a la utilización de las imágenes cerebrales en la investigación sobre los procesos psicológicos arriba indicados se estudiarán mediante la lectura comprensiva y crítica de las hipótesis, diseños de investigación, resultados principales e interpretación de una serie de trabajos actuales publicados durante los últimos años. Estos trabajos estarán disponibles para los alumnos al comienzo del curso en la plataforma aLF de la asignatura. Los conocimientos y habilidades adquiridos durante la preparación y estudio de los contenidos de los temas que componen el primer bloque del programa son fundamentales y necesarios para poder comprender la investigación actual en los distintos campos de investigación de la Neurociencia Cognitiva.
A continuación se describen los dos Bloques temáticos y los contenidos de temas que los componen.
BLOQUE TEMÁTICO I: Conceptos Básicos
Tema 1: Introducción a la técnica de imágenes aplicadas a la investigación cognitiva con especial atención a la resonancia magnética funcional (fMRI). Introducción:¿Qué es la resonancia magnética funcional y para qué sirve? Otras técnicas disponibles para estudiar la función cerebral: Lesiones, registro de la actividad eléctrica. Complementariedad de las distintas técnicas. Principios básicos de la fMRI. Formación de la imagen. Contraste de la imagen. El contraste BOLD. Resolución espacial y temporal. Princiaples técnicas de imágenes: PET, fMRI, TMS, MEG. Conceptos básicos. ¿Qué es un escáner y cómo funciona?
TEMA 2: Introducción a la técnica de potenciales evocados (ERPs) aplicados a la investigación en cognición Estudio de la actividad eléctrica cerebral. Actividad cerebral asociada a acontecimientos puntuales. Componentes de los potenciales evocados. Registro de la actividad funcional: Su amplificación y filtrado. Análisis de los potenciales evocados. Contraste de hipótesis con esta técnica.
TEMA 3: Principales diseños experimentales utilizados en la investigación en atención, percepción y priming perceptivo: Diseños bloqueados, relacionados con eventos y mixtos. Análisis estadístico e interpretación de los resultados Principios básicos de diseño experimental. Establecimiento de una hipótesis. Clases de diseños: Diseños bloqueados, diseños relacionados con eventos y diseños mixtos. Ventajas y desventajas de cada tipo de diseño. Preprocesamiento de los datos fMRI. Pruebas estadísticas básicas (prueba-t, correlación, el modelo lineal general, análisis de las regiones de interés (Regions of Interest, ROI).
BLOQUE TEMÁTICO II: Aplicaciones de la Resonancia Magnética Funcional a la Investigación en Neurociencia Cognitiva
Tema 4: Imágenes cerebrales en investigación en atención selectiva. Relación entre los datos cerebrales y conductuales Introducción. Concepto de atención selectiva. Neuroimágenes funcionales de la atención. La red frontoparietal del control atencional (arriba-abajo). Redes neurales implicadas en la dirección de la atención hacia una localización señalada y la atención al estímulo-objetivo a partir de fMRI. Correlatos neurales del Stroop a partir de la fMRI. Resultados neurales de la resolución del conflicto a partir de resultados de potenciales evocados.
Tema 5: Imágenes cerebrales en la investigación en percepción visual y háptica Patrones de respuesta cerebral a diferentes categorías de objetos. Áreas específicas implicadas en el procesamiento de caras y escenas. El sistema “qué” y el sistema “dónde” también existe en la percepción de objetos a través del tacto: Resultados a partir de su estudio con imágenes cerebrales.
Tema 6: Memoria episódica y Priming cerebral (supresión de repetición): Sus relaciones con las medidas conductuales Memoria episódica y Priming de repetición como expresión de la memoria implícita. Disociaciones entre estos dos tipos de memoria a largo plazo. Correlatos neurales de la memoria episódica. Correlatos neurales del priming perceptivo. Áreas cerebrales en las que se manifiesta el cambio de actividad con la presentación repetida de estímulos. Procesamiento multimodal de objetos vision/tacto en áreas de la corteza extraestriada. Los conceptos de Priming neural, supresión de repetición y adaptación neural. Una teoría de la supresión de actividad cerebral frente al aumento de actividad.
Tema 7: Efectos del envejecimiento en la función cognitiva y en la actividad cerebral Introducción a la Neurociencia Cognitiva del Envejecimiento. El envejecimiento afecta a la actividad cerebral: Resultados con potenciales evocados. Utilización de la neuroimagen funcional en la investigación del envejecimiento cognitivo. Cambios en la actividad cerebral en el envejecimiento: a) Disminución de la actividad occipital/aumento de la actividad prefrontal (Occipital Decrease Frontal Increase, ODFI); b) Reducción de la asimetría hemisférica (Hemispheric Asymmetry Reduction in Older Adults, HAROLD). Estudios con resonancia magnética funcional de la atención visual y la memoria. Concepto de “dediferenciación” y su significación: ¿compensación o deterioro con la edad?
